PITANJA

1. Kada se javlja sila otpora sredine?

2. Šta su fluidi?

3. Kakvi su pravac i smer sile otpora sredine?

4. Od čega zavisi sila otpora sredine?

5. Dok tela padaju da li stalno povećavaju brzinu?

PRIMERI

PRVI PRIMER

Padobranac mase 100 kg pri iskakanju iz aviona ima ubrzanjem 5𝑚/𝑠2. Odredi silu otpora sredine.

DRUGI PRIMER

Dok padaju vertikalno i ravnomerno na padobranca i padobrad deluje otpor sredine. Kolika sila otpro sredine deluje na padobranca i padobran ako je ukupna masa 130 kg?

ODGOVORI I REŠENJA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SILA OTPORA SREDINE

Oblik aviona je konstruisan tako da se najefikasnije probija kroz vazduh.

Dejstvo sile otpora utvrđuje se korišćenjem aerotunela.

Na slici je prikazano kako NASA testira model aviona u aerotunelu.

U svetu sporta su u toku značajna istraživanja koko bi se otpor sredine sveo na minimum. Vrši se poseban odabir i ispitivanje materijala koji nose sportisti. Odabir odeće može napraviti razliku koja dovodi do obaranja rekorda ili razlikeizmeđu zlatne i srebrne medalje.

Zašto jato prica leti u obliki slova V?

Na taj način štade energiju. Prva ptica na čeli trpi najveći otpor vazduha, a ostale štede energiju. Nakon nekog vremena dolazi dosmene ptice na čeli.

Zašto je oblik riba dosta sličan?

Oblik riba zavisi od sredine u kojoj žive i načina ishrane, ali veliki broj riba ima sličan oblik. Otpor sredine pri kretanju kroz vodu je veći nego kroz vazduh i njihov oblik je morao da se prilagodi sredini u kojoj žive.

Većina ima oštar prednji deo, duguljaste su i pljosnate.

Od čega zavisi sila otpora sredine

Sila otpora sredine zavisi od:

1. relativne brzine tela u odnosu na fluid,

2. oblika tela,

3. čeone površine

4. vrste materijala tela i

5. vrste fluida.

Otpor sredine zavisi od relativne brzine tela u odnosu na fluid, a ne u odnosu na zemlji ili neko drugo telo.

Ako se u reci krećemo istom brzinom u odnosu za zemlju uzvodno i nizvodno primetićemo da je različit otpor sredine.

Isto je i kada se krećemo u smeru duvanja vetra i u suprotnom smeru.

Otpor sredine zavisi od vrste fluida. Lakše se krećemo kroz vazduh nego kroz vodu.

Kako izračunavamo silu otpora sredine?

Da bi odgovorili na ovo pitanje pogledajmo od čega zavisi sila otprora sredine.

𝑣 – brzina relativnog kretanja tela u odnosu na fluid

𝑘 – koeficijent proporcionalnosti

𝐹𝑜𝑡 = k ∙ 𝑣2

Kako padaju tela? Da li stalno povećavaju brzinu?

Posmatrajmo jedno telo koje pada.

Na njega u svakom trenutku deluje ista sila Zemljine teže.

𝐹𝑡 = m ∙ 𝑔

𝐹𝑜𝑡 = k ∙ 𝑣2

Na telo deluje i sila otproa sredine koja zavisi od brzine.

Kako telo pada njegova brzina se povećava, a samim tim i sila otpora sredine.

U jednom trenutku sila otpora sredine će se toliko povećati da će se izjednačiti sa silome Zemljine teže.

𝐹𝑜𝑡 = 𝐹𝑡

Nakon toga će telo nastaviti da se kreće ravnomerno.

Tela koja padaju na početku se kreću ubrzano, a kada im se izjednače sila Zemljine teže i sila otproa vazduha nastavljaju kretanje ravnomernom brzinom.

U ovoj rečenici leži odgovor zašto neke životinje padnu sa velike visine i ne povrede se.

Kada veverica, miš, bubamara ili mačka padnu sa drveta oni se ne povrede, samo nastave dalje, ali kada bi čovek pao sa iste visine verovatno bi se povredio.

Ove životinje imaju manju masu pa dok padaju na malom rastojanju im se izjednače sila optora sredine i sila Zemljine teže.

Čovek ima veću masu pa mu je potrebno dosta duže da pada kako bi mu se sila otpora vazduha i sila Zemljine teže izjednačile.

Primeri zadataka

1. Padobranac mase 100 kg pri iskakanju iz aviona ima ubrzanjem 5𝑚/𝑠2. Odredi silu otpora sredine.

2. Dok padaju vertikalno i ravnomerno na padobranca i padobrad deluje otpor sredine. Kolika sila otpro sredine deluje na padobranca i padobran ako je ukupna masa 130 kg?

Sila otpora sredine – saznaj više